不同氮处理对切花玫瑰生长和光合特性及产量的影响

摘要：通过进行不同施氮量对兰州新区切花玫瑰生长发育、产量及光合特性的影响试验，以明确兰州新区切花玫瑰适宜的施氮量。以切花玫瑰洛神为试验材料，设置5个施氮浓度（0、600、900、1 200、1 500 mg/L），研究了对切花玫瑰生长发育、光合特性及产量的影响。结果表明，随着施氮浓度的增加，洛神玫瑰的株高和花梗长呈现上升的趋势；茎粗、叶幅、节间数、花朵横径、花朵纵径、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b 、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈现先升后降的趋势；胞间CO2浓度呈现先降后升的趋势。相比不施氮对照，不同氮浓度处理的洛神玫瑰各指标上升和下降幅度均有所差异，表明各施氮处理对洛神玫瑰具有明显的浓度效应，且以施氮浓度为 900 mg/L时效果最佳，叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、叶绿素a+b（Chl a+b）分别较对照不施氮提高了53.32%、37.98%、45.74%；叶片净光合速率（Pn）为14.17 μmol/（m2·s），较不施氮对照提高了73.47%；气孔导度（Gs）为0.068 mol/（m2·s），较不施氮对照提高了51.41%；蒸腾速率（Tr）为183.60 g/（m2·h），较不施氮对照提高了40.49%；叶片的胞间CO2浓度（Ci）达到最低值，为619 μmol/mol，较不施氮对照降低了12.94%；产量最高，为24枝/m2，较不施氮对照增产33.33%。由此可见，施氮浓度为 900 mg/L时不仅可以显著提高洛神玫瑰产量，改善其品质和性状，还可以促进洛神玫瑰的光合能力，是兰州新区玻璃温室鲜切玫瑰洛神的最佳施氮量。

关键词：切花玫瑰；洛神玫瑰；施氮量；生长；光合特性；产量

中图分类号：S685.12 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2024）08-0740-07

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.08.008

Effects of Different Nitrogen Treatments on Growth， Photosynthetic Characteristics and Yield of Cut Flower Roses

LIANG Zhiqi， GAO Bo， PENG Quanquan， XU Wenzhen， TAN Lei， ZHAO Ting， HU Xinzu， YANG Guorong

（Lanzhou New District Agricultural Science and Technology Development Co.， Ltd.， Lanzhou Gansu 730000， China）

Abstract： In order to select suitable nitrogen application rate， effects of different nitrogen application rateon growth， yield and photosynthetic characteristics of cut flower rose in Lanzhou New District were studied. Using Roselle rose as experimental material， 5 nitrogen application rates（0， 600， 900， 1 200， 1 500 mg/L） were set to determine the effects of different nitrogen concentrations on growth， photosynthetic characteristics and yield of cut flower roses. The results showed that the plant height and pedicle length increased with the increase of nitrogen concentration. Stem diameter， leaf width， internode number， flower transverse diameter， flower longitudinal diameter， contents of chlorophyll a（Chl a）， chlorophyll b（Chl b）， chlorophyll a+b（Chl a+b）， net photosynthetic rate （Pn）， stomatal conductance（Gs） and transpiration rate（Tr） all increased first and then decreased. Intercellular CO2 concentration（Ci） decreased first and then increased. Compared with no nitrogen application， the increase and decrease of each index were different under different nitrogen concentration treatment， it showed that nitrogen treatment had obvious concentration effect， and the effect was most obvious under 900 mg/L treatment in whichcontents of chlorophyll a（Chl a）， chlorophyll b（Chl b）， andchlorophyll a+b （Chl a+b） increased by 53.32%， 37.98%， and 45.74%， respectively compared to the non-nitrogen control; the net photosynthetic rate of leaves（Pn） was 14.17 μmol/（m2·s）， an increase of 73.47% compared to the non-nitrogen control; stomatal conductance（Gs） was 0.068 mol/（m2·s）， an increase of 51.41% compared to the non-nitrogen control; transpiration rate（Tr） was 183.60 g/（m2·h）， an increase of 40.49% compared to the non-nitrogen control; the intercellular CO2 concentration（Ci） of the leaves reached its lowest value at 619 μmol/mol， a decrease of 12.94% compared to the non-nitrogen control; the highest yield was 24 stems/m2， an increase of 33.33% compared to the non-nitrogen control. Therefore， the application of N at 900 mg/L can significantly improve the yield of fresh-cut rose， improve the quality of rose， and promote the photosynthetic capacity of Roselle， which is the best nitrogen application amount for fresh-cut Rosellerose in glass greenhouse.

Key words： Fresh-cut rose; Roselle rose; Nitrogen application amount; Growth; Photosynthetic characteristic; Yield

玫瑰（Rosa rugosa Thunb）为蔷薇科（Rosaceae）蔷薇属植物，栽培遍布全国［1 - 3 ］。设施玫瑰是一种多次采收的作物，生长周期较长，生长需要大量的营养物质。氮素是植物体生长发育十分重要的营养元素，其对植物的生长和品质影响最大，植株对氮肥的反应也最敏感［4 - 5 ］。合理的氮肥不仅有利于植物各种养分的吸收，而且还能促进植物的生长发育。 郑洪波等［6 ］研究发现氮素施入量会对草莓株高、茎粗、叶面积、产量等性状产生影响。氮是叶绿素合成必不可少的营养元素，张吉立［7 ］研究表明，施氮量的高低与植物叶绿素含量之间关系密切。充足的氮素供应可以显著提高叶绿素含量，进而有利于光合速率和含氮光合产物含量的提高，促进植物生长发育［8 - 10 ］。杨阳等［11 ］在黄瓜上研究表明，增施氮肥可以显著提高黄瓜产量，但随着施肥量的逐渐增加，产量呈逐渐下降的趋势。Thompson 等［12 ］研究表明，滴灌施肥条件下，增大施氮量降低了黄瓜品质。王刚等［13 ］以红颜草莓为研究对象，发现设施草莓生产较佳施氮量为 93 kg/hm2 。胡国智等［14 ］的研究认为，随着施氮量的不断增加，氮肥利用率逐步降低。因此，实行氮肥精细化管理成为保证作物生长、改善品质、提高氮肥利用效率、减少氮肥资源浪费和环境污染的关键。近年来，有关不同施氮量对各类作物的研究越来越多，但在温室鲜切玫瑰上的研究相对较少。为探究不同施氮水平对温室切花玫瑰生长发育、光合特性和产量的影响，我们进行了不同施氮量的洛神玫瑰种植试验，以期为兰州新区鲜切玫瑰温室栽培氮肥减量与提质增产提供技术支持，进而推进当地智能温室切花玫瑰产业高质量发展。

1 材料与方法

1.1 供试材料

指示切花玫瑰品种为洛神玫瑰，由兰州新区农业科技开发有限责任公司提供。供试肥料为磷酸二氢铵（NH4H2PO4，含N 12.17%、P2O5 48.26%）、硝酸钾（KNO3，含N 13.86%、K2O 46.53%）、磷酸（H3PO4，含P2O5 72.45%）、硫酸钾（K2SO4，含K2O 54.02%），均由四川易普润生物肥料科技有限公司提供。供试岩棉块规格为75 mm×75 mm×65 mm，由南京彤天岩棉有限公司提供。试验所用营养液参考 Sonneveld ［15 ］的营养液配方，并根据玫瑰养分吸收特点和试验需要对营养液配方进行了适当调整。灌溉方式为滴灌。

1.2 试验方法

试验于2023年6 — 7月（从萌芽到采花整个生育周期）于兰州新区现代农业博览园5号智能玻璃温室进行。试验共设0、600、900、1 200、1 500 mg/L等5个施氮浓度处理，分别记为 CK（不施氮）、T1处理、T2处理、T3处理、T4处理。每处理3360株，3 次重复。以滴灌体系下洛神玫瑰的区域岩棉块苗（株距为7 cm）为试材进行试验，选取长势基本一致、无病虫害的洛神玫瑰于采花期从距第2个芽点上1 cm处剪去原花枝，当天记为花枝发育第0天，株高、茎粗、冠幅、花梗长、节间数等指标均计为0，按试验设计进行不同浓度施氮处理。试验以NH4H2PO4和KNO3作为N源，并设置NH4+∶NO3- =5∶5的比例施用，利用H3PO4和K2SO4补足各处理中的P、K元素。各处理营养液中除氮素浓度不同外，其他大量元素和微量元素均保持一致。用 HCl、NaOH 调节 各处理pH 均为 5.5 。并根据玻璃温室光积累量进行灌溉次数的调整，并在温室中进行统一管理。处理期间除施肥外，其他田间管理均保持一致。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 农艺性状的测定 每小区随机取样 10 株使用卷尺测定株高（植株采花期茎基部至花朵顶端的高度）；用游标卡尺测定茎粗（枝条直径）；用卷尺分别测量植株平面上最大长、宽，取其平均值为直径，并计算周长为冠幅；用卷尺测定花梗长（顶端第1片叶至花萼之间的距离）；采花期每小区随机取样10 株进行节间数统计并测量花朵的纵、横径；所有数据均取平均值。各小区随机取样10 株计产，并折算单位面积（m2）产量。

1.3.2 叶绿素含量的测定 采花期每处理按小区随机取样 10 株选取6～7节位（从顶部向下数）功能叶，用蒸馏水擦洗表面污物并去除叶脉部分，称取0.2 g新鲜样品剪碎于试管，加入10 mL 80％丙酮浸提24 h。分别测定在波长663、645 nm下的吸光度。将测定得到的吸光值代入以下公式，据此即可得到叶绿素a（Chl a）和叶绿素b（Chl b）含量，二者之和为叶绿素a+b含量（Chl a+b）［16 ］。

Chl a = 12.7 A663 - 2.59 A645

Chl b = 22.9 A645 - 4.67 A663

Chl a + Chl b=20.3 A645 - 8.04 A663

式中，A663为波长663 nm下的吸光值，A645为波长645 nm下的吸光值。

1.3.3 光合参数的测定 每个处理每小区固定选取10株采用便携式光合仪（LI-6400，USA）于采花期9：00～13：00时，选取向阳枝条上的成熟、叶片测定其净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs），光合仪系统控制叶片温度在25 ℃，测定系统采用开放式气路，自然光源，光合有效辐射为400～600 μmol/（m·s），叶室内空气流量设定为500 mL/min，室内CO2浓度为（385±10） μL/L。

1.4 数据处理与分析

用软件Origin 8.0进行数据处理及作图，并采用 SPSS 22.0进行单因素Duncan检验方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮浓度对植株性状的影响

不同浓度施氮处理对洛神玫瑰株高、茎粗和冠幅等生长指标的影响较为明显，随着施氮浓度的增加，株高呈现逐渐上升的趋势，但不同浓度施氮处理其上升幅度不同，各施氮处理间差异均达显著水平，且均显著高于CK，T1、T2、T3、T4处理的株高分别较CK提高了8.07%、14.62%、16.47%、19.16%（图1-A）。

随着施氮浓度的增加，茎粗和冠幅均呈现先升后降的趋势，且不同浓度氮处理，其上升幅度有所差异，均显著高于CK，并均在T2处理时达到最大值。其中T1、T2、T3、T4处理的茎粗分别较CK提高了10.53%、33.33%、26.32%、19.30%，T2处理与T3处理差异不显著，但与其余处理均差异显著；T3处理与T4处理差异不显，但与T1处理、CK差异显著；T4处理、T1处理、CK之间均差异显著。T1、T2、T3、T4处理的冠幅分别较CK提高了6.81%、34.75%、23.17%、16.87%，其中T2处理与其余处理间差异均达显著水平；T3处理与T4处理差异不显著，但与T1处理、CK差异显著；T4处理与T1处理差异不显著，但与CK差异显著；T1处理与CK差异达显著水平（图1-B、图1-C）。

2.2 不同氮浓度对品质特性的影响

由图2-A可以看出，洛神玫瑰的花梗长随着施氮浓度的增加呈现逐渐上升的趋势，不同浓度氮处理的上升幅度不同，但均显著高于CK，T1、T2、T3、T4处理的花梗长分别较CK提高了37.70%、60.65%、72.13%、83.60%，各处理间差异均达显著水平。由图2-B、图2-C、图2-D可以看出，洛神玫瑰的节间数、花朵横径、花朵纵径均随着施氮浓度的增加呈现先升后降的趋势，均在T2处理时达到峰值，且均显著高于CK。节间数T1、T2、T3、T4处理分别较CK提高了11.11%、44.44%、33.33%、11.11%，除T1处理与T4处理无显著差异外，其余处理间均差异显著。花朵横径T1、T2、T3、T4处理分别较CK提高了4.19%、9.27%、5.73%、3.97%，除T1处理与T4处理无显著差异外，其余处理间均差异显著。花朵纵径T1、T2、T3、T4处理分别较CK提高了4.88%、11.75%、6.87%、4.66%，除T1处理与T4处理无显著差异外，其余处理间均差异显著。由此可以看出，施氮浓度T1水平（600 mg/L）和T4水平（1 500 mg/L）对洛神玫瑰的节间数、花朵横径、花朵纵径的影响不明显，但施氮浓度在T2水平（900 mg/L）时的提升效果最明显。

2.3 不同氮浓度对叶片叶绿素含量的影响

由图3可以看出，不同浓度氮处理的对洛神玫瑰叶片叶绿素含量的影响存在显著差异，随着施氮浓度的增加，洛神Chl a、Chl b、Chl a+b均呈现先升后降的趋势，均在T2处理时达到峰值，且显著高于CK。T1、T2、T3、T4处理的Chl a分别较CK提高了19.36%、53.32%、25.79%、15.28%，除T1处理与T4处理差异不显著外，其余处理间均差异显著。T1、T2、T3、T4处理的Chl b的含量较CK分别提高了9.99%、37.98%、27.20%、16.43%，T2处理显著高于其他处理，T3处理与T4处理差异不显著，与T1处理、CK差异显著，T4处理与T1处理差异不显著，与CK差异显著，T1处理与CK差异显著。T1、T2、T3、T4处理的Chl a+b分别较CK提高了14.74%、45.74%、26.49%、15.84%，除T1处理与T4处理差异不显著外，其余处理间均差异显著。由此可见，施氮浓度在T2处理水平（900 mg/L）时对叶绿素含量提升效果最明显，而施氮浓度为T1水平（600 mg/L）和T4水平（1 500 mg/L）时二者间的叶绿素含量差异不显著。

2.4 不同氮浓度对叶片光合特性的影响

由图4-A、图4-B、图4-D可以看出，不同浓度氮处理对洛神叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）的影响存在显著差异，随着施氮浓度的增加，Pn、Gs、Tr呈现先升后降的趋势，显著高于CK，并在T2处理时均达到最高值，其中Pn最高为14.17 μmol/（m2·s），Gs最高为0.068 mol/（m2·s），Tr最高为183.60 g/（m2·h）。T1、T2、T3、T4处理的Pn分别较CK提高了35.92%、73.47%、48.98%、28.61%，其中T1处理与T3处理、T4处理间差异不显著，其余处理间差异均达显著水平；Gs分别较CK提高了35.89%、51.41%、46.97%、38.86%，其中T2处理与T3处理差异不显著，但显著高于其他处理，T1处理、T3处理、T4处理间差异不显著，但均与CK差异均达显著水平；Tr分别较CK增加了20.66%、40.49%、30.57%、19.01%，各处理间差异均达显著水平。

由图4-C可以看出，洛神叶片的胞间CO2浓度（Ci）随着施氮浓度的增加呈现先降后升的趋势，且均显著低于CK，在T2处理时达到最低值，为619 μmol/mol，T1、T2、T3、T4处理的Ci分别较CK降低了9.56%、12.94%、8.06%、4.92%，T1处理、T2处理、T3处理间差异不显著，但均与T4处理、CK差异显著，T4处理与CK差异显著。

2.5 不同氮浓度对产量的影响

由图5可知，洛神玫瑰产量随着施氮浓度的增加呈现先增加后降低的趋势，在T2处理达到最高，为24枝/m2。T1、T2、T3、T4处理的产量分别较CK提高了17.78%、33.33%、26.67%、10.00%，T2处理显著高于其他处理；T3处理与T1处理差异不显著，与T4处理、CK差异显著；T1处理与T4处理差异不显著，与CK差异显著；T4处理与CK差异显著。可见，适宜的施氮浓度对洛神玫瑰有明显的增产效果。

3 讨论与结论

氮素是植物生命活动中不可缺少的重要元素，氮素的多少会对植株的各种性状造成很大的影响［17 - 18 ］。本研究表明，随着施氮浓度的增加，洛神玫瑰的茎粗、叶幅、节间数、花朵横径、花朵纵径呈现先升后降的趋势，相比不施氮对照均有不同程度的增加，且在施氮浓度为900 mg/L时下达到峰值，表明适宜浓度的氮素能促进洛神玫瑰的生殖生长，促进开花，提升花朵质量，并且随施氮浓度的增加会促进洛神玫瑰的生长，增加洛神玫瑰的叶面积，从而提高其旗叶净光合速率。这与王刚等［13 ］在设施草莓上的研究结果相似。研究同时表明，洛神玫瑰的株高和花梗长随施氮浓度的增加呈现上升趋势，这可能是由于过量施氮会影响植株对其他矿质元素的吸收，氮素吸收过饱和，致使洛神玫瑰徒长。这与徐苏男等［19 ］在结缕草上的研究结果一致。

叶绿素是绿色植物进行光合作用的主要色素，其含量多少在一定程度上反映光合作用水平，直接影响叶片光合作用能力的强弱［20 ］。氮在叶绿素合成过程中起着至关重要的作用。本研究通过不同浓度的施氮处理，结果表明洛神玫瑰叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量相比不施氮对照均有不同程度的上升，分别提高了53.32%、37.98%、45.74%，说明增施氮肥对叶绿素含量的提高有一定的促进作用，且随着施氮浓度的增加，叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量呈现先升后降的趋势，这可能是因为过低或过高地供应氮素抑制了植物中叶绿素的合成。该研究结果与刘迁杰等［21 ］在复合沙培番茄上的研究结果一致。

叶绿素含量高低直接影响植物光合速率和最终光合产物的形成［11 ］。前人研究指出，植物叶片叶绿素含量与光合速率间呈密切正相关［22 ］。Farquhar等［23 ］认为净光合速率下降主要包括气孔限制和非气孔限制，气孔限制是由于CO2进入叶片受阻碍所致，当胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）同时降低则表示净光合速率（Pn）降低是由气孔因素引起，非气孔因素是由于光合细胞机构和功能受到损害而致，这与本研究结果一致，随着施氮浓度的增加， 洛神叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）呈现先升高后降低的趋势，胞间CO2浓度（Ci）呈现先降后升的趋势，即气孔导度（Gs）下降的同时伴随着胞间CO2浓度（Ci）上升，说明施氮浓度为1 500 mg/L时洛神叶片净光合速率（Pn）下降是由非气孔因素造成的，可能是由于光合细胞机构和功能受到损害而致。这与冯兆忠等［24 ］在小麦上的研究结果不一致。本试验研究果表明，施氮浓度为900 mg/L时净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）达到最大值，其中Pn为14.17 μmol/（m2·s），Gs为0.068 mol/（m2·s），Tr为183.60 g/（m2·h），分别较不施氮对照提高了73.47%、51.41%、40.49%；叶片胞间CO2浓度（Ci）达到最低值，为619 μmol/mol，较不施氮对照降低了12.94%。说明在一定范围内存在能使洛神叶片净光合速率显著提升的适宜氮浓度，主要是因为施氮可显著增加植株叶片数、促进叶面积增大，增加光合有效面积，从而间接影响其光合特性，但施氮量过多会减弱植株光合特性，可能是由于过量施氮肥会引起洛神前期生长过剩，干物质积累多，后期叶片之间互相遮挡，直接影响光合作用的进行及光合产物的转运［25 - 26 ］。

氮肥对植株产量的影响起着至关重要的作用， 适宜的氮肥可以增加植株叶片数，增大叶面积，促进植株的光合能力，进而提高植株产量［27 ］。王进斌等［28 ］研究表明，适宜的施氮使玉米产量显著增加。相关研究表明，在施氮量达到 225 kg/hm2时，草莓的品质最佳、产量最高［29 ］。本研究表明，随着施氮量的增加，洛神玫瑰产量呈现先升后降的趋势，说明适宜的施氮量能促进洛神玫瑰的生殖生长，提升其产量，在施氮浓度为900 mg/L时洛神玫瑰的产量达到最大值，为24枝/m2。而过量施氮会影响洛神玫瑰植株对其他矿质元素的吸收，氮素吸收过饱和，致使洛神玫瑰植株徒长，产量下降。这与葛君等［30 ］在小麦上的研究结果相似。

综上所述，各施氮处理以施氮浓度为900 mg/L的处理效果最佳，其能显著提高洛神玫瑰植株性状，改善玫瑰品质特性，促进玫瑰的光系统活性、增强光合能力，进而提高产量。由此可见，在试验设计范围内，施氮浓度为 900 mg/L是兰州新区玻璃温室鲜切玫瑰洛神的最佳施氮量。

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